Устройство для измерения температуры

)5 5 01 К 7/16 О АРСТОЕННЫИ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР СУД ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ движ пере ение Вкл ючР вления Выход сумма ки инф ьство СССР /16, 1985.ьство СССР/16, 1985,ыдел мер пой 54) УСТРОЙСТВО ДЛП ЕРАТУРЫ(57) Изобретение атнои позволяет повыси ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМ сится к термометрии ь помехозащищен пря сум(56) Авторское свидетеФ 1150495, кл, 6 01 КАвторское свидетеМ 1154553, кл. 6 01 К ность устройства. Преключатеяей 9 и 10или в нижнее положтого по какой схемче.ырехп роваднойразователи сопротиводят в два цикла,дифференциальногоет в блок 12 обработром производитсясигнала, Результат инапряжения синфаэквивалентного ндифференциального ные контакты пе одятся в верхнеа в зависимости от ехпроводной или ны термопреаб. Измерения про. ное нанояжениа тора 11 поступаормацд;и, в котоние разностного ний не зависит от омехи и дрейфа г.ния смещения тора. 1 илИзобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано при создании измерительных приборов, работающих в комплекте с термопреобразователями сопротивления, включенными как по трех-, так и по четырехпроводной схеме,Цель изобретения - повышение помехоэащищенности устройства в условиях высокого уровня синфазных помех,На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения температуры.Устройство для измерения температуры содержит термопреобразователь 1 сопротивления, первый и второй токовые соединительные провода 2 и 3 соответственно, первый и второй потенциальные соединительные провода 4 и 5,соответственно, первый образцовый резистор б, третий, первый и второй переключатели 7-9 соответственно, источник 10 тока, дифференциальный сумматор 11, блок 12 обработки информации, блок 13 управления, пятый, первый, второй, третий, четвертый операционные усилители 14-18 соответственно, образцовые резисторы 19-21, первый, второй, третий, четвертый, пятый входы 22-26 дифференциального сумматора соответственно, выход 27 дифференциального сумматора,Устройство работает следующим образом.На пятом операционном усилителе 4 с изолированным источником питания собран повторитель напряжения, служащий для поддержания на пятом входе 26 дифференциального сумматора 11 напряжения синфаэной помехи, снимаемого с подвижного контакта второго переключателя 9,При работе с термопреобраэователями сопротивления, имеющими трехпроводную линию связи, первый потенциальный провод 4 отсутствует, а переключатели 8 и 9 переводятся в верхнее по схеме положение, Относительно общей точки устройства на первый выход дифференциального сумматора поступает напряжение О 1 = 1 р(Йт + г 1) + Оспна третий и пятый входыОЗ = О 5 = Осп, (2)на второй входО 2 = -1 р(йо + г 2) + Осп (3)где 1 р - ток в измерительной цепи,Вт и 1 то - соответственно сопротивлениятермопреобраэователя 1 сопротивления ипервого образцового резистора б;г 1 и г 2 - соответственно сопротивленияпервого 2 и второго 3 токовых проводов;(9) Осп - напряжение синфаэной помехи,приложенное между общей точкой устройства и выводами термопреобраэователя 1сопротивления,При работе с термопреобразователямисопротивления, включенными по четырехпроводной схеме, подвижнь,е контакты переключателей 8 и 9 переводятся в нижнее посхеме положение, Относительно общей точки на первый вход сумматора подается напряжениеО 1 = 1 рйт + Осп, (4)на третий входОЗ =- Осп,на второй входО 2 = 1 р(йо г 2) + Осп, (6)на пятый входО 5 = Осп - 1 рг 2 (7)Дифференциальный сумматор собранна операционных усилителях с альванически развязанныгли цепями пиания Первый15 и второй 16 операционные усилителипредставляют собой преобразователи напряжение - ток, третий операционный усилитель 17 - повторитель напряжения,четвертый усилитель 18 - преобразовательток - напряжение Сопротивления резисторов 20 и 21 равны между собой. Выходнонапряжение дифференциального суглглатора определяется выражениемОвых = (О 1-ОЗ+ О 2-О 5)К+ Л (8)В 1где К = --- коэффициент усиления дифй 2ференциального сумматора;К 1 и 82- соответственно сопротивлениярезисторов 19 и 20;Л- приведенная к выходу дифференциального сумматора погрешность, обусловленная дрейфом эквивалентногонапряжения смещения диффенциальногосумматора, наличием термо-ЭДС на переходных контактах линии связи и входнымитоками дифференциального сумматора,протекающими через измерительную цепь,При трехпроводном включении на выходе дифференциального сумматора будет напряжениеОвых.э = К 1 р(йт-гто+г 1-г 2) + Лпри четырехпроводном включенииОвых,4 = К 1 р(Рт-тто) + Л . (10)Измерение производят в два цикла,В первом цикле через термопреобраэователь протекает ток 1 р в прямогл направлении и на выходе сумматора формируетсянапряжение, определяемое из выражений(9) и (10), При изменении направления протекания рабочего тока на выходе дифференциального сумматора получают напряжениеОвых,з = К 1 р(йт Во+г 1 "2) + Л (11)1 Г:" )сс 1слных 3 - с р(1-с)(кВсХС)ДГР На ПРЯ)К:ИГ ДИ 1 Г РРН 1дльного сумматора посту 1 л) В бло; 1 Обработкиформаци. В к тором прс 3 Г;, ОД;11ВЫДЕЛЕНИЕ рз:ОС 1 с)ГО СИГВЛаОЛ 1= 3,н.ЬЗ-Ь н х 3 = 2 Ир(-Г Г 3-Гг, (1 с)1СЬ 4 " С.)ных. Лных с 3 =- 2 Кр,г-Но) (1)Гри рэбоге с термопреобразоватГлемСОПРОтИВЛ.НИЯ, ВКЛК)Ч. И, с 1 3)О );, КПРТводной схс)1 " еобход:ь 10 Обе: с) ть рс 11ЕЕНСТВО СОПрО с 1 ВЛЕ 11 й тОКОВ)Х 1. ОВОДСЧк) = Г 2.ИЗ ВЬРакЕий (1: И (14) ВИДНО, Ч)О 1)С, -зультат измерс.:и) не завС.11 - 1 ап)чо;ниЯ синфаз;ой псмехи, О. ДРе 12 с 1:,эквивале.тнсгоапряжения смещениядифференц ." льне Г) суммдтоГ,1, Г;т Вли илГ 1 дрдзит иыхермо ЭС нд Г 1 е 3 еходнсГ 11.ТдКТаХ ЛИНИИ ОЗЯБЛИ. ЭТО 1 О "с,ОЛЯЕ )"ДитЬ ИЗЛ 1 ЕРЕ,С 1 С ВЫСОКОЙ ОЧсОСЬНфоне 3 роы 13)ЛРньх по ,е;, обесге" алВЫСОКуК) СТЕПЕНЬ ИХ )ОД;ВЛЕИ. Я КаК длс.т.рЕХПрОВОДСС 1, Гак И дл,; рдХП)с)В )С с,с .схем вклГ)чсния томогреобразоРВе яОотивления. Фоомуа изобге)еи г УСРПЙСТВО ДЛЯ Из С:,сс ИЯ С.гпа-,3)Ы, СОдЕрждщг)Сс тсрМОПро браЗОВатЕЛЬ С 1- 3 ППрОГИВЛЕ, ИЯ, СОЕд 1 с НИЫН ПС;ПОтЕНцИВЛЬНЫМ ВЫВОдО 3 Гвр, ЫМ нЕП;сдВижным контс)к)ом геР 10 О ГГ Г)кГ 1 кн")слпервыл 1 Гоко ым В. Вод.л 1 с стор,Г Р,Гл.ВижНЫМ КснтаКГОМ ЕсОГО ГРрс;ЛС;, 3 сПОДВИЖЫЙ .КОсс)КТ КОТО)ОГО ПОДКЛН КПЕРВОМУ ВХОГУ Д 11 фФЕРсзНЦИВЛЬНС)ГОУ 3Ьс сдл У,гсссг,. Г Г.ГГ,ска1 Г) РОК.".г 34 Госудл)ст .Ни, КГ)м 1 те;а го и 11", ; Г 3 Г).КВс 3 с,-3 б;) Г 1 Я л 1 г .1,д) КТО 1;,1 Л;аг",. д:, с:13 ,) ДД, Ц О р 1 Р л 1 1. ГС 1, Г Е ) С Ы Й О ;) а 3С Г11 р СЛ 3 1 С )С О 1 ,. с ,Д. (Рс; Ьй ГЕ)В 11 сс:.4, )ДО 11с)3),к ) сс г ВЫОДОМ .;рМОПрЕС браЗСВВ ГОЛ. Г;,рОт Г- ЛЕ,:1: .1 ПЕРВ,Л; .ПОДГЛЫЛ 1 КО-ас. ВТГ.С) Д ПЕРЕ,Л)1 а.Ся, -, ОО" ЕПОСВ"СХ- нь 11 с О.л акт с.отсс"со сз 1.)д 1,саче,1 к )тОрс 11 СНЦлаЛЬ,С):)У ГЛ ЯО,-, ТСРЛ 1 О 1 РЕО )Ра 1- га;вя сс)г; отилс иия 1, ;) .тьему Входу /,нфф;Ре 31,)л;-согс .:.с; сл 1.;т ;.; тРе,1 г пе1 ОЧат Рс:.;.с ЛяСС с с 11 Х Д КОТО ОГО СгГ 1 НРс С ВЬХГ)ОЛ 1ГГ 3)сОнгтвд УГС). С)Еа е. О Вхс ды 1)с . Г;е;, Сос)тьет".тье:.Но С ,лл с 1 КТО)1..ло, И С ГО ИГВ ТГа с)С)ГВ И Вс Г.с Г 3)ВГ.ЕС) Г :СК, .,ЕЛя СЯИ 3 Е 1 С ер Пс сМ Т . К;1 Ь 11 ВЫВОДОМ сЭГ) .;.бразг 1 ЛТСЧ: О О"ИВ,)ЕН 1 Я 1:с ОТГ,;.м епс)дсижны . ОиаГм персГ;с,ссл, 1-,;л ЕХГд КСТО 1)Ос 1 ГОДКЛК)- ЯР 1, ьс,31, ЛИФ) Е;ЕН 3 ИаЛ Нос о СМВТОи 3) О й : х Г ) к блоку у Г 1 3) а В л Р ,0 л,;с щ е с . я ТРмто ". Г,;ьо п; В ше: ХГ, Л.И 11 ЕННОСТссус:ЛРВИЯ., ВГ, КС , с Рг Вс 1 Я СИ,фас,. 1 ЧЕ, РЕ, с с В л г; 1 Р Г,Рся 11,";лН Ы й УСИл.тсл Ь С ИЗОЛИРГВЭНН ЬЛ ИСТОН сИКОМ ПИ",И: СИНВ РТИ 3)УО ЦИ"хсд:ОГГЭГсго СРСД 1 ЕН СООЕД 1 РЙ т О" КОЙ Икг Лн,",Оеан;,:ОГО ИотЯЧ 1,с Г;Итаиия И ПЯТЫМ Гс СДОЧ Д 1 ффЕРС, и,с,с сЭ УЛМатОРд,НГ;1)УОЩ А СХО,.; Г)г си К ГОДГИжип Т;скт ВТО 1 ГГ)Ь ")РКЛ КВТС ЛЯ, гс ВЫ ХОД сРдинен Г, Общил )рг)ВГ).с) устройства